En magnetosfære er det område omkring en planet, der er domineret af planetens magnetfelt. Andre planeter i vores solsystem har magnetosfærer, men Jorden har den stærkeste af alle stenplaneterne: Jordens magnetosfære er en stor, kometformet boble, som har spillet en afgørende rolle for, at vores planet kan bebos. Livet på Jorden udviklede sig oprindeligt og fortsætter med at blive opretholdt under beskyttelsen af dette magnetiske miljø. Magnetosfæren beskytter vores hjemplanet mod solstråling og kosmisk partikelstråling samt mod erosion af atmosfæren fra solvinden – den konstante strøm af ladede partikler, der strømmer fra solen.
Jordets magnetosfære er en del af et dynamisk, indbyrdes forbundet system, der reagerer på sol-, planetariske og interstellare forhold. Den er skabt af den konvektive bevægelse af ladet, smeltet jern langt under overfladen i Jordens ydre kerne. Konstant bombardement fra solvinden komprimerer den solvendte side af vores magnetfelt. Den solvendte side, eller dagssiden, strækker sig over en afstand på omkring seks til ti gange Jordens radius. Den side af magnetosfæren, der vender væk fra solen – natsiden – strækker sig ud i en enorm magnethalse, der svinger i længde og kan måle hundredvis af jordkugleradier, langt ud over månens bane på 60 jordkugleradier.
NASA’s heliofysik studerer magnetosfæren for bedre at forstå dens rolle i vores rummiljø. En sådan forskning er med til at afdække den grundlæggende fysik i rummet, som er domineret af komplekse elektromagnetiske vekselvirkninger i modsætning til det, vi oplever dagligt på Jorden. Ved at studere dette rummiljø tæt på hjemmet kan vi bedre forstå rummets natur i hele universet. Desuden kan rumvejr i magnetosfæren – hvor mange af vores rumfartøjer befinder sig – undertiden have negative virkninger på rumteknologi og kommunikationssystemer. En bedre forståelse af magnetosfærens videnskab er med til at forbedre vores rumvejrsmodeller.
NASA’s undersøgelser af magnetosfæren omfatter forskning i: forståelse af arten af de elektromagnetiske fænomener i det jordnære rum; hvordan det jordnære rum reagerer på eksterne og interne stimuli; hvordan den koblede mellem- og øvre atmosfære reagerer på eksterne faktorer; og hvordan de forskellige regioner i magnetosfæren og den øvre atmosfære interagerer med hinanden.
NASA’s heliofysiske missioner, der bidrager til magnetosfærisk forskning, er: Balloon Array for Radiation-belt Relativistic Electron Losses; Geotail; Magnetospheric Multiscale-missionen, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms; Two Wide-Angle Imaging Neutral-Atom Spectrometers; og Van Allen Probes. Desuden observerer instrumenter på andre NASA-missioner – f.eks. Juno, som observerer Jupiter – magnetosfæren på andre planeter.